LD2450-24G人体移动跟踪轨迹雷达模块

前言

运动目标跟踪是指在区域内实时跟踪运动目标所在的位置，实现对区域内运动目标测距、测角和测速。LD2450是海凌科24G毫米波雷达系列中的的运动目标跟踪传感器模组，包含极简化24 GHz雷达传感器硬件和智能算法固件。本方案主要应用在家庭、办公和酒店等普通室内场景，实现对运动人体的定位跟踪。传感器硬件由AloT毫米波雷达芯片、高性能一发两收微带天线和低成本MCU及外围辅助电路组成。智能算法固件采用FMCW波形和雷达芯片专有的先进信号处理技术

一、LD2450简介

特点

• 24 GHz ISM频段
• 整合智能毫米波雷达芯片和智能算法固件
• 精准运动目标定位和跟踪
• 最远探测距离6m
• 超小模组尺寸： 15mm x 44mm
• 挂壁安装
• 方位角±60°，俯仰角±35°
• 多种连接方式，带有插针和插座接口
  

引脚定义

二、使用步骤

上位机使用方法

1. 用USB转串口工具正确连接模组串口；
2. 打开ICLM_MTT.exe上位机工具软件，点击检测设备按钮，上位机软件自动通过串口搜索LD2410模块；
   检测到模块后，上位机软件会有如下图的提示
   
3. 然后点击开始按钮，上位机软件将会接收LD2450模块上报的检测数据，并实时显示在软件面上。显示内容包括：在扇形图上的最多三个目标的实时位置，每个目标的距离、角度和速度信息；
   

通信协议

协议格式

数据输出协议

LD2450模组通过串口与外界通信，雷达串口默认波特率为 256000，1停止位，无奇偶校验位。雷达输出检测到的目标信息，包括在区域中的x坐标，y坐标，以及目标的速度值。雷达上报的数据格式如下表所示，每秒上报10帧。

其中单个目标具体包含的信息如下表所示

数据示例:
AA FF 03 00 0E 03 B1 86 10 00 40 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 CC
该组数据表示雷达当前跟踪到了一个目标即目标1(示例中蓝色字段)，目标2和目标3(分别对应示例中的红色和黑色字段)不存在，故其相应数据段为 0x00。将目标1的数据转换为相关信息的过程展示如下：
目标1 x坐标：0x0E + 0x03 * 256 = 782，
0 - 782 = -782 mm
目标1 y坐标：0xB1 + 0x86 * 256 = 34481，
34481 - 2^15 = 1713 mm
目标1速度：0x10 + 0x00 * 256 = 16，
0 -16 =-16 cm/s
目标1距离分辨率：0x40 +0x01* 256 = 320 mm

雷达命令配置方式

LD2450雷达执行一条配置命令的过程包含上位机“发送命令”与雷达“回复命令ACK”两个环节。若雷达无ACK回复或回复ACK失败，则说明雷达执行配置命令失败。
如前所述，向雷达发送任何其他命令前，开发者需先发送“使能配置”命令，然后在规定时间内发送配置命令。命令配置完成之后，发送“结束配置”命令告知雷达配置已经结束。
例如，若要读取雷达配置参数，首先上位机发送“使能配置”命令；待收到雷达ACK成功后，再发送“读取参数”命令；待收到雷达ACK成功后，最后发送“结束配置”命令；待雷达ACK成功后，表明完整的读取参数动作结束。
雷达命令配置流程如下图所示。

串口解析示例

ret = tls_uart_read(TLS_UART_1, (u8 *)rec_buf, len); /* 读取串口的数据 存放到
rec_buf*/
if (ret <= 0)
{
break;
}
// 解析数据 rec_buf ret=30
for (int i = 0; i < ret; i++)
{
if (rec_buf[i] == 0xAA && rec_buf[i + 1] == 0xFF)
{
if (i + 6 < ret)
{
// 解析x和y距离
u16 x_distance = rec_buf[i + 4] | (rec_buf[i + 5] << 8);
u16 y_distance = rec_buf[i + 6] | (rec_buf[i + 7] << 8);
// 检查x_distance的最高位
if (rec_buf[i + 5] & 0x80)
{
// x_distance最高位为1，表示正数，减去最高位的1。y永远为正直接减去0x8000
x_distance -= 0x8000;
y_distance -= 0x8000;
// 输出距离
printf("x:%d,y:%d\r\n", x_distance, y_distance);
}
else // 最高位为0 表示x负距离。y永远为正直接减去0x8000
{
y_distance -= 0x8000;
// 输出距离
printf("x:%d,y:%d\r\n", x_distance, y_distance);
}
// 偏移索引以跳过已处理的数据
i += 7;
}
}
}